Pendant des décennies, les astronomes ont supposé que Mars était géodynamiquement morte – une planète sans tremblements de terre grondants ni volcans en éruption. Bien que des vestiges de volcans imposants existent aujourd’hui à la surface de la planète rouge, ces structures colossales sont en sommeil depuis des millions d’années. Avec peu ou pas de chaleur alimentant le moteur de la planète, les scientifiques ont raisonné, Mars est devenu inerte depuis longtemps.
Cependant, au cours des cinq dernières années, cette hypothèse s’est avérée fausse. La mission InSight de la NASA a détecté des tremblements de terre et même des preuves de volcanisme récent autour d’une région martienne, connue sous le nom d’Elysium Planitia. Et maintenant, ils pensent qu’ils savent pourquoi cette activité se produit.
Dans un article publié dans la revue Astronomie naturelle (s’ouvre dans un nouvel onglet) Le 5 décembre, les scientifiques décrivent ce qui semble être le premier panache actif du manteau découvert à la surface de Mars. Co-auteur de l’étude Jeff Andrews-Hanna (s’ouvre dans un nouvel onglet)un géologue planétaire de l’Université de l’Arizona, a qualifié cette découverte de « très grande surprise ».
La découverte suggère que Mars pourrait se refroidir beaucoup plus lentement que les scientifiques ne l’avaient prévu. Si tel est le cas, cela pourrait avoir de profondes implications non seulement pour la géologie de la planète, mais aussi pour la recherche d’eau – ou peut-être même pour la vie extraterrestre.
En termes de géologie, Mars et Terre ont plusieurs différences essentielles. La croûte de notre planète est divisée en plusieurs plaques tectoniques, qui se déplacent et se heurtent, entraînant une activité géologique. « Sur Terre, la plupart du volcanisme se produit autour des limites de ces plaques », Paul Byrne (s’ouvre dans un nouvel onglet)un géologue planétaire de l’Université de Washington à St. Louis qui n’était pas impliqué dans la nouvelle recherche, a déclaré à Live Science dans un e-mail.
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Mais Mars manque de plaques tectoniques séparées ; au lieu de cela, sa croûte est une seule feuille continue reposant sur le manteau. Pour cette raison, les scientifiques pensent que l’activité volcanique sur Mars, à la fois ancienne et plus récente (géologiquement parlant), doit être le résultat de panaches du manteau.
Un panache du manteau est une remontée de matière chaude et rocheuse du manteau d’une planète, la couche qui se trouve juste sous la croûte comme le blanc d’un œuf sous une coquille. Contrairement à un blanc d’œuf, cependant, le manteau n’est pas liquide. « Tout ce matériau est en fait solide », a déclaré Andrews-Hanna à Live Science, mais « sur des échelles de temps géologiques, il est capable de s’écouler ». Ce mouvement graduel du manteau permet aux plumes de bouillonner à la surface comme de la cire dans une lampe à lave. On pense généralement que l’activité du panache entraîne des volcans dans des endroits comme Hawaï et l’Islande.
Les chercheurs savent depuis un certain temps que des volcans existaient sur Mars ; le plus grand volcan connu du système solaire, Olympus Mons, a été découvert à la surface de Mars en 1971. Olympus Mons est inactif depuis environ 25 millions d’années. D’après ce que nous savons de la géologie martienne, il est logique que l’énorme volcan soit silencieux.
Les corps célestes plus petits ont tendance à se refroidir plus rapidement que leurs homologues plus grands. Les planètes avec un manteau plus mince – la couche géologique qui entraîne la plupart des activités volcaniques – se refroidissent également à un rythme encore plus rapide. « Donc, au moins dans ce cas, la taille compte », a déclaré Byrne. Mars fait environ 53 % de la taille de notre planète et son manteau n’a que 15 % d’épaisseur. Pour cette raison, les scientifiques ont longtemps émis l’hypothèse que Mars devrait être relativement morte d’un point de vue volcanique et géologique.
Cette hypothèse a été remise en question ces dernières années par la mission InSight de la NASA, qui a fait atterrir un sismomètre sur Mars en 2018. Depuis son atterrissage dans la région d’Elysium Planitia, la deuxième plus grande région volcanique de Mars, cet appareil a détecté une source d’activité sismique. « Peut-être que 90 % des tremblements de Mars que nous avons enregistrés et analysés proviennent de cette seule région », étudie le premier auteur Adrien Broquet (s’ouvre dans un nouvel onglet)un géophysicien planétaire à l’Université de l’Arizona, a déclaré à Live Science.
En 2020, les scientifiques ont également décrit des fissures dans la région qui pourraient avoir été volcaniquement actives il y a à peine 50 000 ans. Et ce point chaud se trouve être le même endroit où Broquet et Andrews-Hanna postulent que le panache du manteau bouillonne lentement.
Ils soupçonnent qu’un panache du manteau pourrait expliquer cette activité sismique et volcanique inattendue. « Ce que cela nous dit, c’est que l’intérieur de Mars ne se comporte pas », a déclaré Andrews-Hanna.
Cependant, un panache du manteau et plusieurs centaines de tremblements de Mars ne signifient pas que Mars se prépare pour une éruption massive de si tôt. En supposant que le site est en effet volcaniquement actif, a déclaré Byrne, « la quantité d’énergie qu’il contient est encore une infime quantité de ce que la planète avait autrefois ». En d’autres termes, Mars continue de se refroidir, un peu plus progressivement que ne le supposaient les scientifiques.
Mais il y a une autre implication passionnante dans la découverte d’un panache actif du manteau sur Mars. « La chaleur provenant de la plume pourrait permettre l’eau », en faisant fondre le glace qui existe sous la surface de la planète et la création d’aquifères, a déclaré Broquet. Si tel est le cas, Elysium Planitia pourrait être le meilleur endroit sur Mars pour rechercher des preuves de la vie passée ou présente.
